转载自：深入讲解Python中的迭代器和生成器
在Python中，很多对象都是可以通过for语句来直接遍历的，例如list、string、dict等等，这些对象都可以被称为可迭代对象。至于说哪些对象是可以被迭代访问的，就要了解一下迭代器相关的知识了。
迭代器
一个对象存在迭代器对象，即要求这个对象是支持迭代器协议的对象，在Python中，支持迭代器协议就是实现对象的__iter__()和next()方法。其中__iter__()方法返回迭代器对象本身；next()方法返回容器的下一个元素，在结尾时引发StopIteration异常。
__iter__()和next()方法
这两个方法是迭代器最基本的方法，一个用来获得迭代器对象，一个用来获取容器中的下一个元素。
对于可迭代对象，可以使用内建函数iter()来获取它的迭代器对象：
（注意可迭代对象和迭代器对象的区别,可迭代对象比如list等，通过iter（list）获得它的迭代器对象，可迭代对象可以重复遍历，迭代器对象由于next（）方法的存在，不可重复遍历）
例子中，通过iter()方法获得了list的迭代器对象，然后就可以通过next()方法来访问list中的元素了。当容器中没有可访问的元素后，next()方法将会抛出一个 StopIteration异常终止迭代器。
其实，当我们使用for语句的时候，for语句就会 自动的通过__iter__()方法来获得迭代器对象，并且通过next()方法来获取下一个元素。
iter（）方法
iter()方法返回迭代器对象。如果本身是迭代器对象，则iter()方法直接返回这个迭代器对象。反之，如果传给iter函数的不是迭代器对象，则iter（）函数每次都会返回新的迭代器对象。如：
所以，想判断某个值是迭代器还是非迭代器，可以用该值为参数，两次调用iter函数，若结果相同则是迭代器。
自定义迭代器
了解了迭代器协议之后，就可以自定义迭代器了。
下面例子中实现了一个MyRange的类型，这个类型中实现了__iter__()方法，通过这个方法返回对象本身作为迭代器对象；同时，实现了next()方法用来获取容器中的下一个元素，当没有可访问元素后，就抛出StopIteration异常。
class MyRange(object):
def __init__(self, n):
self.idx = 0
self.n = n
def __iter__(self):
return self
def next(self):
if self.idx < self.n:
val = self.idx
self.idx += 1
return val
else:
raise StopIteration()
这个自定义类型跟内建函数xrange很类似，看一下运行结果：
myRange = MyRange(3)
for i in myRange:
print i
迭代器对象和可迭代对象
在上面的例子中，myRange这个对象就是一个可迭代对象，同时它本身也是一个迭代器对象。
看下面的代码，对于一个可迭代对象，如果它本身又是一个迭代器对象(同时实现了__iter__和next（）方法），就会有下面的 问题，就没有办法支持多次迭代。
为了解决上面的问题，可以分别定义可迭代类型对象和迭代器类型对象；然后可迭代类型对象的__iter__()方法可以 获得一个迭代器类型的对象。看下面的实现：
class Zrange:
def __init__(self, n):
self.n = n
def __iter__(self):
return ZrangeIterator(self.n)
class ZrangeIterator:
def __init__(self, n):
self.i = 0
self.n = n
def __iter__(self):
return self
def next(self):
if self.i < self.n:
i = self.i
self.i += 1
return i
else:
raise StopIteration()
zrange = Zrange(3)
print zrange is iter(zrange)
print [i for i in zrange]
print [i for i in zrange]
代码的运行结果为：
其实，通过下面代码可以看出，list类型也是按照上面的方式，list本身是一个可迭代对象，通过iter()方法可以获得list的迭代器对象：
生成器
在Python中，使用生成器可以很方便的支持迭代器协议。生成器通过生成器函数产生，生成器函数可以通过常规的def语句来定义，但是不用return返回，而是用yield一次返回一个结果，在每个结果之间挂起和继续它们的状态，来自动实现迭代协议。
也就是说，yield是一个语法糖，内部实现支持了迭代器协议，同时yield内部是一个状态机，维护着挂起和继续的状态。
下面看看生成器的使用：
在这个例子中，定义了一个生成器函数，函数返回一个生成器对象，然后就可以通过for语句进行迭代访问了。
其实，生成器函数返回生成器的迭代器。 “生成器的迭代器”这个术语通常被称作”生成器”。要注意的是生成器就是一类特殊的迭代器。作为一个迭代器，生成器必须要定义一些方法，其中一个就是next()。如同迭代器一样，我们可以使用next()函数来获取下一个值。
生成器执行流程
下面就仔细看看生成器是怎么工作的。
从上面的例子也可以看到，生成器函数跟普通的函数是有很大差别的。
结合上面的例子我们加入一些打印信息，进一步看看生成器的执行流程：
通过结果可以看到：
当调用生成器函数的时候，函数只是返回了一个生成器对象，并没有 执行。
当next()方法第一次被调用的时候，生成器函数才开始执行，执行到yield语句处停止
next()方法的返回值就是yield语句处的参数（yielded value）
当继续调用next()方法的时候，函数将接着上一次停止的yield语句处继续执行，并到下一个yield处停止；如果后面没有yield就抛出StopIteration异常。
生成器表达式
在开始介绍生成器表达式之前，先看看我们比较熟悉的列表解析( List comprehensions)，列表解析一般都是下面的形式。
[expr for iter_var in iterable if cond_expr]
迭代iterable里所有内容，每一次迭代后，把iterable里满足cond_expr条件的内容放到iter_var中，再在表达式expr中应该iter_var的内容，最后用表达式的计算值生成一个列表。
生成器表达式是在python2.4中引入的，当序列过长， 而每次只需要获取一个元素时，应当考虑使用生成器表达式而不是列表解析。生成器表达式的语法和列表解析一样，只不过生成器表达式是被()括起来的，而不是[]，如下:
(expr for iter_var in iterable if cond_expr)
生成器表达式并不是创建一个列表， 而是返回一个生成器，这个生成器在每次计算出一个条目后，把这个条目”产生”（yield）出来。 生成器表达式使用了”惰性计算”（lazy evaluation），只有在检索时才被赋值（evaluated），所以在列表比较长的情况下使用内存上更有效。
一个例子：
从这个例子中可以看到，生成器表达式产生的生成器，它自身是一个可迭代对象，同时也是迭代器本身。
总结：
本文介绍了Python迭代器和生成器的相关内容。
1. 通过实现迭代器协议对应的__iter__()和next()方法，可以自定义迭代器类型。对于可迭代对象，for语句可以通过iter()方法获取迭代器，并且通过next()方法获得容器的下一个元素。
2. 像列表这种序列类型的对象，可迭代对象和迭代器对象是相互独立存在的，在迭代的过程中各个迭代器相互独立；但是，有的可迭代对象本身又是迭代器对象，那么迭代器就没法独立使用。
3. itertools模块提供了一系列迭代器，能够帮助用户轻松地使用排列、组合、笛卡尔积或其他组合结构。
4. 生成器是一种特殊的迭代器，内部支持了生成器协议，不需要明确定义__iter__()和next()方法。
5. 生成器通过生成器函数产生，生成器函数可以通过常规的def语句来定义，但是不用return返回，而是用yield一次返回一个结果。